एक पीसीबी पर एक DIY Arduino का निर्माण और शुरुआती के लिए कुछ सुझाव: 17 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह एक किट से अपने स्वयं के Arduino को टांका लगाने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए एक गाइड के रूप में है, जिसे A2D इलेक्ट्रॉनिक्स से खरीदा जा सकता है। इसे सफलतापूर्वक बनाने के लिए इसमें कई टिप्स और ट्रिक्स शामिल हैं। आप यह भी जानेंगे कि सभी विभिन्न घटक क्या करते हैं।

आगे पढ़ें और जानें कि अपना खुद का Arduino बनाने में क्या लगता है!

आप इस परियोजना को यहां मेरी वेबसाइट पर भी देख सकते हैं।

चरण 1: मिनी यूएसबी कनेक्टर

सोल्डर का पहला भाग मिनी यूएसबी कनेक्टर है। यह पूरा होने पर आपके arduino को शक्ति प्रदान करेगा, लेकिन इसे प्रोग्रामिंग के लिए RS232 / USB से सीरियल एडॉप्टर की आवश्यकता होगी। मिनी यूएसबी सॉकेट पहले अंदर जाता है ताकि आप इसे अंदर रख सकें, बोर्ड को पलटें ताकि पिन ऊपर की ओर हों, फिर इसे टेबल पर रख दें। इसे लगाने से पहले, 2 पिन के मिनी सेट को बोर्ड के सामने की ओर थोड़ा मोड़ें ताकि यह पीसीबी के छेदों में अच्छी तरह से फिट हो जाए। पीसीबी का वजन कनेक्टर को जगह पर रखेगा, और आप इसे वहीं मिलाप कर सकते हैं।

चरण 2: पिन हेडर

पिन हेडर आगे जाने के लिए हैं। आपके पास 6pin x2, 8pin x2 और 10pin X1 में महिला शीर्षलेख होने चाहिए। ICSP (इन सर्किट सीरियल प्रोग्रामिंग) हेडर के लिए 3×2 के पुरुष हेडर की भी आवश्यकता होती है। ये सभी बोर्ड के बाहर घूमते हैं, और अपने उचित स्थानों पर पूरी तरह फिट होंगे। एक बार में एक हेडर करते हुए, उन्हें USB सॉकेट के समान विधि से मिलाएं। हेडर सभी पीसीबी के लंबवत होने चाहिए। इसे प्राप्त करने के लिए, हेडर के केवल एक पिन को मिलाएं, फिर हेडर को अपने हाथ से पकड़ते हुए, सोल्डर को फिर से पिघलाएं और हेडर को उसकी लंबवत स्थिति में बदलें। सुनिश्चित करें कि यह पूरी लंबाई के लिए बोर्ड के खिलाफ फ्लश भी बैठता है। जब तक मिलाप सख्त न हो जाए, तब तक इसे स्थिति में रखें, फिर बाकी पिनों को मिलाना जारी रखें।

चरण 3: आईसी सॉकेट

बाकी घटकों को सोल्डर करने के लिए त्वरित युक्ति: सभी घटक लीड को पहले बोर्ड के माध्यम से रखा जा सकता है, फिर किनारे पर झुकाया जा सकता है ताकि घटक बोर्ड पर फ़्लिप करते समय बोर्ड में रहें। इससे मिलाप करना बहुत आसान हो जाएगा क्योंकि घटक खुद को जगह पर रखेंगे।

28pin IC सॉकेट लगाकर शुरुआत करें। पीसीबी पर ड्राइंग के साथ एक छोर पर डिवोट को लाइन अप करना सुनिश्चित करें। इससे आपको पता चलता है कि AtMega328P माइक्रोकंट्रोलर को किस तरह से इंसर्ट करना है। भले ही इस सॉकेट पर पिन प्रतिरोधों या कैपेसिटर से छोटे होते हैं, फिर भी जब आप इसे सोल्डर कर रहे होते हैं, तब भी वे घटक को रखने के लिए झुक सकते हैं।

चरण 4: प्रतिरोधक

3 प्रतिरोधक आगे जा सकते हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि उन्हें किस तरह से रखा गया है - प्रतिरोधक ध्रुवीकृत नहीं होते हैं। एल ई डी के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स के रूप में 2 1K ओम रेसिस्टर्स हैं, और रीसेट लाइन पर पुल-अप रेसिस्टर के रूप में 10K ओम रेसिस्टर्स हैं। सामान्य 220 ओम वाले एलईडी के बजाय 1K ओम प्रतिरोधों को एलईडी के लिए चुना गया था ताकि एल ई डी के पास एक कम करंट गुजरे, इस प्रकार यह एक टॉर्च की तुलना में संकेतक के रूप में अधिक कार्य करता है।

चरण 5: एल ई डी

2 एलईडी हैं, एक पावर इंडिकेटर के रूप में, और दूसरा Arduino के पिन 13 पर। एल ई डी पर लंबा पैर सकारात्मक पक्ष (एनोड) को चिह्नित करता है। लंबे पैर को पीसीबी में + चिह्नित साइड में रखना सुनिश्चित करें। एलईडी के रूप में नकारात्मक लीड को भी किनारे पर चपटा किया जाता है, ताकि आप अभी भी सकारात्मक (एनोड) और नकारात्मक (कैथोड) लीड को काट सकें, अगर वे कट गए हों।

चरण 6: थरथरानवाला

अगला क्रिस्टल ऑसिलेटर और 2 22pF सिरेमिक कैपेसिटर है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि इनमें से कोई भी किस तरह से डाला जाता है - सिरेमिक कैपेसिटर और क्रिस्टल ऑसिलेटर्स ध्रुवीकृत नहीं होते हैं। ये घटक Arduino को 16MHz बाहरी घड़ी संकेत देंगे। Arduino एक 8MHz आंतरिक घड़ी का उत्पादन कर सकता है, इसलिए ये घटक कड़ाई से आवश्यक नहीं हैं, लेकिन इसे पूरी गति से संचालित करने दें।

चरण 7: स्विच रीसेट करें

रीसेट स्विच आगे जा सकता है। स्विच पर पैरों को मोड़ने की जरूरत नहीं है, इसे खुद को स्लॉट में पकड़ना चाहिए।

चरण 8: सिरेमिक कैपेसिटर

4 100nF (नैनो फैराड) सिरेमिक कैपेसिटर आगे जा सकते हैं। C3 और C9 Arduino को स्वच्छ शक्ति प्रदान करने के लिए 3.3V और 5V लाइनों पर छोटे वोल्टेज स्पाइक्स को सुचारू करने में मदद करते हैं। C7 एक बाहरी डिवाइस (USB से सीरियल कन्वर्टर) को Arduino को सही समय पर प्रोग्राम करने के लिए रीसेट करने की अनुमति देने के लिए बाहरी रीसेट लाइन के साथ श्रृंखला में है। C4 यह सुनिश्चित करने के लिए Arduino के AREF (एनालॉग संदर्भ) पिन और GND पर है कि Arduino इसके एनालॉग इनपुट पर सटीक एनालॉग मानों को मापता है। C4 के बिना, AREF को 'फ्लोटिंग' (पावर या ग्राउंड से कनेक्ट नहीं) माना जाएगा, और एनालॉग रीडिंग में अशुद्धि का कारण होगा क्योंकि एक फ्लोटिंग पिन आपके शरीर में आने वाले छोटे एसी सिग्नल सहित, इसके आसपास जो भी वोल्टेज है, उसे ले जाएगा। अपने आसपास के तारों से। फिर से, सिरेमिक कैपेसिटर ध्रुवीकृत नहीं होते हैं, इसलिए इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप उन्हें किस तरह से डालते हैं।

चरण 9: पीटीसी फ्यूज

अब आप PTC (सकारात्मक तापमान गुणांक) फ्यूज स्थापित कर सकते हैं। पीटीसी फ्यूज ध्रुवीकृत नहीं है, इसलिए इसे किसी भी तरह से रखा जा सकता है। यह USB सॉकेट के ठीक पीछे जाता है। यदि आपका सर्किट 500mA से अधिक करंट खींचने की कोशिश करता है, तो यह PTC फ्यूज गर्म होना शुरू हो जाएगा और प्रतिरोध बढ़ जाएगा। प्रतिरोध में यह वृद्धि करंट को कम करेगी, और USB पोर्ट की सुरक्षा करेगी। यह सुरक्षा केवल सर्किट में होती है जब Arduino को USB पर संचालित किया जा रहा है, इसलिए Arduino को DC जैक या बाहरी शक्ति द्वारा शक्ति प्रदान करते समय, सुनिश्चित करें कि आपका सर्किट सही है। सुनिश्चित करें कि पैरों को छेद के माध्यम से सभी तरह से खींचें, यहां तक कि मोड़ के बाद भी। सरौता की एक जोड़ी यहां मददगार होगी।

चरण 10: इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर

अगले में 3 47uF (माइक्रोफ़ारड) इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर लगाए जा सकते हैं। इन पर लंबा पैर सकारात्मक पैर है, लेकिन अधिक सामान्य पहचान नकारात्मक पैर की तरफ आवरण का रंग है। सुनिश्चित करें कि जब आप उन्हें अंदर डालते हैं, तो सकारात्मक पैर बोर्ड पर + चिह्न की ओर जाता है। ये कैपेसिटर इनपुट वोल्टेज की बड़ी अनियमितताओं के साथ-साथ 5V और 3.3V लाइनों को सुचारू करते हैं, ताकि आपके Arduino को उतार-चढ़ाव वाले वोल्टेज के बजाय एक स्थिर 5V/3.3V मिले।

चरण 11: डीसी जैक

अगला डीसी इनपुट जैक है। अन्य सभी घटकों के समान सौदा करें, इसे डालें और इसके ऊपर बोर्ड को पलटें ताकि आप इसे मिलाप करते समय जगह पर बने रहें। पैरों को मोड़ना थोड़ा मुश्किल हो सकता है, क्योंकि वे मोटे होते हैं, इसलिए आप इसे हमेशा उसी तरह रख सकते हैं जैसे मिनी यूएसबी कनेक्टर जो पहले मिलाप किया गया था। यह केवल एक ही तरीके से चलेगा - जैक बोर्ड के बाहर की ओर है।

चरण 12: वोल्टेज नियामक

अब दो वोल्टेज नियामक। उन्हें सही जगहों पर लगाना सुनिश्चित करें। उन दोनों को लेबल किया गया है, इसलिए बोर्ड पर लिखे गए लेखन को नियामकों पर लिखने के साथ ही मिलान करें। 3.3V नियामक LM1117T-3.3 है और 5V नियामक LM7805 है। ये दोनों रैखिक वोल्टेज नियामक हैं, जिसका अर्थ है कि इनपुट करंट और आउटपुट करंट समान होगा। मान लें कि इनपुट वोल्टेज 9V है, और आउटपुट वोल्टेज 5V है, दोनों 100mA करंट पर। इनपुट और आउटपुट वोल्टेज में अंतर नियामक द्वारा गर्मी के रूप में समाप्त हो जाएगा। इस स्थिति में, (9V-4V) x 0.1A = 0.4W ऊष्मा को रेगुलेटर द्वारा नष्ट किया जाना है। यदि आप पाते हैं कि उपयोग के दौरान नियामक गर्म हो जाता है, तो यह सामान्य है, लेकिन यदि एक बड़ा करंट खींच रहा है और एक बड़ा वोल्टेज अंतर है, तो नियामक पर एक हीटसिंक आवश्यक हो सकता है। अब उन्हें बोर्ड पर मिलाप करने के लिए, एक तरफ धातु का टैब बोर्ड पर उस तरफ जाना चाहिए जिसमें दोहरी रेखा हो। जब तक आप उन्हें मिलाप नहीं कर लेते, तब तक उन्हें सुरक्षित रखने के लिए, एक पैर को एक तरफ और दूसरे दो को दूसरी तरफ मोड़ें। एक बार टांका लगाने के बाद, 5V रेगुलेटर को बोर्ड के बाहर की ओर और 3.3V रेगुलेटर को बोर्ड के अंदर की ओर मोड़ें।

चरण 13: AtMega328P IC सम्मिलित करना

अंतिम भाग माइक्रोकंट्रोलर को उसके सॉकेट में लगाना है। सॉकेट में और आईसी पर डिवोट्स को लाइन अप करें, फिर सभी पिनों को लाइन अप करें। एक बार जगह में, आप इसे नीचे धकेल सकते हैं। यह आपकी अपेक्षा से थोड़ा अधिक बल लेगा, इसलिए समान रूप से दबाव डालना सुनिश्चित करें ताकि आप किसी भी पिन को मोड़ें नहीं।

चरण 14: आपके Arduino के साथ सावधानी के कुछ नोट्स

• USB पावर और बाहरी पावर को एक ही समय में Arduino से कभी भी कनेक्ट न करें। हालाँकि इन दोनों को 5V पर रेट किया जा सकता है, लेकिन ये अक्सर 5V नहीं होते हैं। दो बिजली स्रोतों के बीच छोटा वोल्टेज अंतर आपके बोर्ड के माध्यम से शॉर्ट सर्किट का कारण बनता है।
• किसी भी आउटपुट पिन (D0-D13, A0-A5) से कभी भी 20mA से अधिक करंट न लें। इससे माइक्रोकंट्रोलर फ्राई हो जाएगा।
• कभी भी 3.3V रेगुलेटर से 800mA से अधिक या 5V रेगुलेटर से 1A से अधिक न लें। यदि आपको अधिक शक्ति की आवश्यकता है, तो बाहरी पावर एडाप्टर का उपयोग करें (एक यूएसबी पावर बैंक 5V के लिए अच्छी तरह से काम करता है)। अधिकांश Arduinos बोर्ड पर USB से सीरियल चिप पर अपनी 3.3V शक्ति उत्पन्न करते हैं। ये केवल 200mA आउटपुट के लिए सक्षम हैं, इसलिए यदि आप एक अलग Arduino का उपयोग करते हैं, तो सुनिश्चित करें कि आप 3.3V पिन से 200mA से अधिक नहीं खींच रहे हैं।
• कभी भी उस 16V को DC जैक में अधिक न डालें। उपयोग किए गए इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर केवल 16V के लिए रेट किए गए हैं।

चरण 15: कुछ सुझाव / रोचक तथ्य

• यदि आप पाते हैं कि आपके प्रोजेक्ट को बहुत सारे पिन की आवश्यकता है, तो एनालॉग इनपुट पिन का उपयोग डिजिटल आउटपुट पिन के रूप में भी किया जा सकता है। A0 = D14, A5 = D19 तक।
• AnalogWrite() कमांड वास्तव में एक PWM सिग्नल है, न कि एनालॉग वोल्टेज। पीडब्लूएम सिग्नल पिन 3, 5, 6, 9, 10 और 11 पर उपलब्ध हैं। ये एलईडी की चमक को नियंत्रित करने, मोटर्स को नियंत्रित करने या ध्वनि उत्पन्न करने के लिए उपयोगी हैं। PWM आउटपुट पिन पर ऑडियो सिग्नल प्राप्त करने के लिए, टोन () फ़ंक्शन का उपयोग करें।
• डिजिटल पिन 0 और 1 AtMega328 IC के लिए TX और RX सिग्नल हैं। यदि संभव हो, तो अपने कार्यक्रमों में उनका उपयोग न करें, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो आपको Arduino की प्रोग्रामिंग करते समय उन पिनों से भागों को अनप्लग करने की आवश्यकता हो सकती है।
• i2c संचार के लिए SDA और SCL पिन वास्तव में क्रमशः A4 और A5 पिन हैं। यदि i2c संचार का उपयोग कर रहे हैं, तो A4 और A5 पिन का उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए नहीं किया जा सकता है।

चरण 16: आपका Arduino प्रोग्रामिंग

2 अलग-अलग बिजली आपूर्ति को छोटा करने से बचने के लिए पहले किसी भी बाहरी शक्ति को अनप्लग करें। अब मिनी यूएसबी पावर के ठीक पीछे हेडर में एक यूएसबी टू सीरियल एडॉप्टर संलग्न करें। इसे निम्नलिखित के अनुसार कनेक्ट करें:

Arduino USB से सीरियल एडॉप्टर

जीएनडी जीएनडी (ग्राउंड)

वीसीसी वीसीसी (पावर)

डीटीआर डीटीआर (रीसेट पिन)

TX RX (डेटा)

RX TX (डेटा)

हां, TX और RX पिन फ़्लिप हो जाते हैं। TX ट्रांसमिटिंग पिन है, और RX रिसीविंग पिन है, इसलिए यदि आपके पास 2 ट्रांसमिट पिन एक साथ जुड़े हुए हैं, तो बहुत कुछ नहीं होगा। यह शुरुआती लोगों के लिए सबसे आम नुकसानों में से एक है।

सुनिश्चित करें कि USB से सीरियल एडेप्टर पर जम्पर 5V पर सेट है।

कंप्यूटर में USB को सीरियल एडॉप्टर में प्लग करें, Arduino IDE (Arduino.cc से डाउनलोड) के टूल्स मेनू में उपयुक्त COM पोर्ट (आपके कंप्यूटर पर निर्भर करेगा) और बोर्ड (Arduino UNO) का चयन करें, फिर अपना प्रोग्राम संकलित करें और अपलोड करें.

चरण 17: ब्लिंक स्केच के साथ परीक्षण

पहली चीज जो आपको करनी चाहिए वह है एक एलईडी को ब्लिंक करना। यह आपको Arduino IDE और प्रोग्रामिंग भाषा से परिचित कराएगा, और यह सुनिश्चित करेगा कि आपका बोर्ड ठीक से काम कर रहा है। उदाहरणों पर जाएं, ब्लिंक उदाहरण ढूंढें, फिर संकलित करें और Arduino बोर्ड पर अपलोड करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सब कुछ काम करता है। आपको पिन 13 से जुड़ी एलईडी को 1 सेकंड के अंतराल पर चालू और बंद करना शुरू करना चाहिए।